فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال چهل و چهارم شماره 4 (پیاپی 77، زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/12/27
  • تعداد عناوین: 10
|
  • وحید آین، سیدمسعود نصرآزادانی، علیرضا خاوندی خیاوی، محمدحسین امین فر، جواد علیزاده صومعه صفحات 1-11
    پسماندها که از بدو پیدایش تمدن بشری همواره با انسان ها بوده اند، محدوده وسیعی از مواد را در بر می گیرند. در سراسر جهان، امروزه حجم وسیعی از مصالح سنگ دانه ای برای ساخت و ساز از منابع طبیعی کوهی و رودخانه ای تهیه می شوند. استخراج مصالح طبیعی تاثیرات زیست محیطی مخرب داشته و استفاده از آن ها باعث مصرف منابع طبیعی محدود می گردد. نتایج به دست آمده در این تحقیق برای حدود اتربرگ، ارزش ماسه ای، سایش لوس آنجلس، CBR و آزمایش ساندنس ترکیبات مختلف مصالح طبیعی و بتن بازیافتی حاکی از این است که به غیر از آزمایش ساندنس با سولفات سدیم بقیه نتایج در بازه های خواسته شده است. طبق مطالعات انجام شده، جهت آزمایش ساندنس باید سولفات منیزیم جایگزین سولفات سدیم گردد. بنابر این استفاده از بتن بازیافتی به تنهایی و همچنین ترکیبات آن با مصالح طبیعی از نظر انطباق با مشخصات فنی جهت استفاده در زیراساس راه ها بلامانع است. ملاحظه می گردد که بازیافت نخاله های بتنی می تواند علاوه بر مزایای اقتصادی باعث کاهش مصرف انرژی، کاهش تولید CO2 و ایجاد صنعت سبز در بخش ساخت و ساز شود.
    کلیدواژگان: بتن بازیافت شده، لایه زیراساس، روسازی، پسماند ساختمانی
  • حامد افسوس بی ریا، میراحمد لشته نشایی، عطاالله غبرایی، میرعبدالحمید مهرداد صفحات 13-24
    ساخت آبشکن های مستغرق یکی از جدیدترین روش ها در تثبیت سواحل بوده و کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. دانش عملی طراحی آبشکن های مستغرق و اثرات آن بر موج انتقالی، جریان و تغییرات خط ساحلی کافی نبوده و در حال توسعه می باشد. تاکنون تحقیقات زیادی برای درک بهتر الگوی امواج برای آبشکن ها صورت گرفته است، اما مطالعات در مورد آبشکن های مستغرق در یک محدوده ساحلی، کمتر مورد توجه بوده است. از آن جایی که مسئله تثبیت و احیای سواحل از اهمیت بالایی برخوردار می باشد، ضرورت مطالعات بیشتر در این زمینه احساس می شود. بنابر این دستیابی به پارامترهای موج در محدوده منطقه دهنه سر سفیدرود با استفاده از مدل سازی عددی می تواند اطلاعات مفیدی در زمینه طراحی و جانمایی آبشکن ها، ملاحظات محیط زیستی، رسوب و فاکتورهای عمده در اختیار قرار دهد. در این پژوهش، با شبیه سازی عددی الگوی امواج به کمک نرم افزار Mike 21 در اطراف آبشکن های مستغرق و مقایسه آن با آبشکن های غیر مستغرق، به مطالعه استهلاک انرژی ناشی از تشکیل چرخابه ها و بررسی ارتفاع امواج تشکیل شده در حوالی سازه پرداخته شده است. در این مطالعه، هدف اصلی بررسی تاثیر ارتفاع تاج آبشکن بر ارتفاع امواج بوده است که نتایج بیانگر این هستند که با افزایش تراز تاج آبشکن در بالادست سازه با افزایش ارتفاع امواج روبرو هستیم و در محدوده میان آبشکن ها این ارتفاع کاهش یافته در نتیجه می تواند سبب تجمع بیشتر رسوبات گردد.
    کلیدواژگان: آبشکن مستغرق و غیر مستغرق، الگوی امواج، دهنه سر سفیدرود، تاج آبشکن
  • جواد حاجی حسینی، جواد مرادلو صفحات 25-38
    بررسی ایمنی سدهای بتنی وزنی به خصوص در شرایط بارگذاری شدید همانند زمین لرزه در مقیاس MCL همواره موجب نگرانی عمده بوده و بررسی رفتار غیر خطی این سازه ها با احتساب اندرکنش های مختلف با آب و پی نیازمند مطالعات بیشتری است. ماهیت و نحوه اعمال نیرو در رکوردهای میدان دور و نزدیک زلزله بر سازه ها متفاوت است. در این مقاله، ابتدا معیارهای مختلف تقسیم بندی زلزله های میدان نزدیک و دور مورد بررسی قرار گرفته و سپس دو رکورد میدان نزدیک و دو رکورد میدان دور برای تحلیل ها انتخاب شده اند. دو رکورد میدان دور انتخاب شده بر اساس حداکثر شتاب افقی به رکورد میدان نزدیک متناظر مقیاس شده اند. سد کوینا به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. در تحلیل ها، پی سد در دو حالت پی صلب و پی بدون جرم مدل شده و اندرکنش دینامیکی کامل سد و مخزن لحاظ شده است. رفتار غیر خطی بتن با دیدگاه ترک پخشی مدل شده است. نتایج نشان می دهند که در مدل پی صلب جابجایی افقی تاج سد کمتر، اما ترک خوردگی در پاشنه سد بیشتر از مدل پی بدون جرم است. در مورد زلزله بم، جابجایی افقی تاج سد و ترک خوردگی مقطع سد تحت اثر زلزله میدان نزدیک بیشتر از نتایج تحت رکورد مقیاس شده بوده است. در مورد زلزله منجیل، جابجایی افقی تاج سد و ترک خوردگی مقطع سد تحت اثر زلزله میدان نزدیک کمتر از نتایج تحت رکورد میدان دور مقیاس شده است که این مسئله به دلیل دانسیته انرژی معین و محتوای فرکانسی رکورد های میدان نزدیک و مقیاس شده می باشد. در مقایسه تحلیل های غیر خطی با یکدیگر مشخص شد که مدل سد روی پی صلب با حداکثر جابجایی های کمتر و زودتر از مدل سد روی پی بدون جرم به خرابی رسیده و همچنین در مدل سد روی پی صلب، آسیب دیدگی المان ها و رشد ترک در پاشنه بالادست بیشتر و در محل شکستگی شیب پایین دست کمتر از مدل سد روی پی بدون جرم بوده است.
    کلیدواژگان: سد بتنی وزنی، زمین لرزه میدان نزدیک، ترک اندود، تحلیل غیر خطی
  • یوسف حسن زاده، نازیلا کاردان، حبیب حکیم زاده صفحات 39-50
    آبشستگی پدیده ای است که در اثر اندرکنش آب و خاک در مجاورت سازه های هیدرولیکی به وجود آمده و منجر به تخریب آن ها می گردد. لذا روش های مختلفی برای کنترل این پدیده پیشنهاد شده است. استفاده از شکاف در پایه پل ها، یکی از روش های نوین در کنترل آبشستگی موضعی می باشد. در پژوهش حاضر، شبیه سازی عددی سه بعدی میدان جریان اطراف پایه های پل با مقاطع دایره ای، مستطیلی با دماغه نیم دایره ای، بیضی و عدسی، در حالت بدون شکاف و شکاف دار، به کمک نرم افزار فلوئنت انجام شده است. عرض شکاف ها 25/0 قطر (عرض) پایه و طول آن ها دو برابر عرض انتخاب شده اند. در تمامی حالات شکاف در مجاورت بستر قرار دارد. به منظور تعین میزان تاثیر مقطع هندسی پایه ها و ترکیب آن ها با شکاف، گستردگی ناحیه تنش های برشی آغاز کننده آبشستگی موضعی پیرامون پایه ها و نیز بیشینه مقدار آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که پایه با مقطع هندسی عدسی، با کاهش 43 درصدی تنش برشی بحرانی نسبت به پایه دایره ای ساده، موثرترین شکل پایه به شمار می رود. همچنین نقش حفاظتی شکاف در پایه مستطیلی با دماغه نیم دایره ای بیشتر می باشد؛ لیکن در مدل های ترکیبی مقطع هندسی پایه و شکاف، ترکیب مقطع عدسی با شکاف مستطیلی مجاور بستر، موثرترین مقطع در کاهش تنش های برشی بحرانی و به طبع آن کاهش عمق آبشستگی معرفی می گردد
  • طاهر رجایی، اکرم زینی وند صفحات 51-63
    منابع آب زیرزمینی یکی از مهم ترین منابع تامین آب می باشند، از این رو مدل سازی آن ها بسیار حائز اهمیت می باشد. ارزیابی و پیش بینی تراز آب زیرزمینی به پیش بینی منابع آب زیرزمینی کمک می کند. هدف این مطالعه ارزیابی عملکرد سه مدل رگرسیون خطی چندمتغیره (MLR)، مدل هیبرید موجک- شبکه عصبی (WNN) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) در پیش بینی سطح آب زیرزمینی (GWL)، بر مبنای دو معیار ریشه خطای مربع متوسط (RMSE) و ضریب کارایی نش- ساتکلیف (E) می باشد. داده های استفاده شده در این پژوهش مربوط به دو حلقه چاه مشاهده ای در حوضه آبریز شریف آباد استان قم هستند. مدل سازی تراز آب زیرزمینی چاه ها با استفاده از داده های تراز آب زیرزمینی 15 سال و 6 ماه، برای پیش بینی تراز 19 ماهه دوره آزمون انجام شده است. نتایج نشان داده اند که مدل موجک- شبکه عصبی تطابق بهتری با مقادیر مشاهده ای تراز آب زیرزمینی دارد.
    کلیدواژگان: دشت شریف آباد، تراز آب زیرزمینی، شبکه عصبی مصنوعی، تبدیل موجک، رگرسیون خطی چند متغیره
  • ارمغان سوری، محسن مسعودیان*، اسماعیل کردی، کلاوس راتچر صفحات 65-78
    کاربرد سازه استوانه ای نسبت به سازه های با اشکال دیگر دارای مزایایی چون هزینه کم، طراحی آسان، سهولت ساخت و ضریب دبی بالاتر می باشد. تحقیق حاضر بر هیدرولیک جریان عبوری از سازه استوانه ای متحرک در راستای عمود بر جهت جریان که با جابه جایی آن سه سازه سرریز، سرریز- دریچه و دریچه استوانه ای نمود می یابند، متمرکز شده است. آزمایش ها در یک کانال آزمایشگاهی مستطیلی به طول 5/7 متر، عرض 4/0 متر بر بستری صاف و صلب با شیب طولی 0001/0 در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه اوستفالیا- آلمان، انجام شده اند. نتایج حاکی از آن هستند که تغییرات ارتفاع بازشدگی دریچه با تغییرات ضریب دبی و افت انرژی جریان عبوری از سازه رابطه عکس داشته، به گونه ای که با جابه جایی سازه استوانه ای، بیش ترین ضریب دبی و افت انرژی در سرریز استوانه ای و کم ترین ضریب دبی و افت انرژی در دریچه استوانه ای مشاهده شده است. به علاوه تغییرات قطر سازه با تغییرات ضریب دبی رابطه عکس و با تغییرات افت انرژی رابطه مستقیم داشته است. همچنین برازش های تجربی جهت به کمیت درآوردن رفتار ضریب دبی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: افت انرژی، سازه استوانه ای متحرک، سرریز، دریچه استوانه ای، ضریب دبی
  • سامان باقری، وحیده بابازاده صفحات 81-92
    قاب های فولادی مهاربندی شده با مهاربندهای ضربدری عموما به منظور تامین سختی و مقاومت جانبی ساختمان های با ارتفاع کم تا متوسط در برابر باد و زلزله استفاده می شوند. فرض رایج برای اتصال مهاربند به صورت مفصلی است. ولی در عمل با توجه به جزئیات اتصال ممکن است اندکی گیرداری حاصل شود. همچنین در مهاربندهای ضربدری معمولا یک قطر به صورت پیوسته و قطر دیگر در وسط به صورت منقطع اجرا می شود، به طوری که اتصال میانی قطر منقطع می تواند شرایط اتصال متفاوتی داشته باشد؛ در حالی که در مدل سازی مهاربندهای ضربدری فرض می شود قطرها پیوسته هستند. از طرف دیگر بار کمانشی مهاربند متاثر از ضریب طول موثر کمانشی مهاربند می باشد که این ضریب نیز متاثر از شرایط انتهایی عضو است؛ از این رو تغییر شرایط اتصال مهاربند بر روی ظرفیت کمانشی آن تاثیر می گذارد. در این مقاله، قاب های فولادی ساده دو بعدی سه و پنج دهانه با تعداد طبقات سه، پنج و ده، با لحاظ کردن شرایط مختلف اتصال مهاربندهای ضربدری مورد مطالعه قرار گرفته اند تا حساسیت رفتار قاب های ساختمانی به شرایط اتصال مهاربندها ارزیابی شود. نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی غیر خطی و دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی نشان می دهند که تغییر ضریب طول موثر مهاربندها تاثیر بیشتری بر روی رفتار قاب ها دارد و صرفا تغییر قیدهای اتصال چندان در رفتار قاب های مورد مطالعه موثر نیست.
    کلیدواژگان: قاب فولادی، مهاربند ضربدری، اتصال، تحلیل غیر خطی، تحلیل لرزه ای
  • علی سیدکاظمی*، مرتضی حسینعلی بیگی صفحات 93-98
    در این مقاله، بهسازی لرزه ای ساختمان های فولادی قاب خمشی معمولی طراحی شده با آیین نامه 2800 ایران مورد بررسی قرار می گیرد. این کار از طریق طراحی چندین نمونه و کنترل قاب بحرانی آن ها بر اساس روش های مختلف دستورالعمل بهسازی لرزه ای (استاتیکی غیر خطی، دینامیکی خطی طیفی و تاریخچه زمانی) تحت بهسازی مبنا انجام می شود. در ادامه، اعضای پذیرش نشده با مقاطع بالاتر مورد پذیرش، جایگزین شده و درصد افزایش وزن سازه های بهسازی شده به دست می آید. طبق نتایج این پ‍ژوهش در کنترل و بهسازی ساختمان های تا 6 طبقه، روش استاتیکی غیر خطی مناسب تر از روش دینامیکی خطی است. اما در ساختمان های بالای 6 طبقه توجه به روش های دینامیکی ضروری است. با این وجود، هر روشی برای بهسازی اتخاذ شود، درصد اضافه وزن سازه های بهسازی شده (در این تحقیق) حداکثر به 14% می رسد.
    کلیدواژگان: بهسازی لرزه ای، مقاوم سازی، قاب خمشی فولادی
  • خالد ظروفچی بنیس، اسماعیل فاتحی فر، جواد احمدی، میثم محمدی صفحات 99-106
    یکی از منابع عمده آلودگی هوا، دودکش های صنایع نفت و گاز و همچنین صنایع مرتبط می باشد. موقعیت جغرافیایی شرکت پالایش نفت تبریز، این شرکت را به عنوان یکی از منابع عمده آلودگی هوای شهر تبریز و به خصوص منطقه غرب این شهر مطرح کرده است. در این تحقیق نحوه پخش آلاینده های CO و SO2 در اطراف شرکت پالایش نفت تبریز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از نرم افزار ISCST و اطلاعات منابع و منطقه مورد مطالعه و همچنین داده های هواشناسی استفاده شده است. نتایج مدل سازی برای دو روز با شرایط متفاوت از لحاظ هواشناسی و گازهای خروجی از دودکش، نشان می دهند میزان غلظت آلاینده ها بر روی سطح زمین می تواند به بیش از μg/m3 60 برای SO2 و تا μg/m340 برای CO برسد. بیشترین غلظت آلاینده ها بر روی سطح زمین در دو روز مورد مطالعه در فواصل 1800 متر و 5800 نسبت به منابع رخ داده است که منطقه شهری سردرود و منطقه صنعتی غرب تبریز را در بر می گیرد. با این حال میزان غلظت هر دو آلاینده پخش شده در منطقه از منابع مورد نظر شرکت پالایش نفت تبریز، پائین تر از استاندارد های هوای پاک ایران می باشد. در صورتی که میزان آلودگی در منطقه بیشتر باشد، بایستی تاثیر صنایع دیگر موجود در منطقه مورد بررسی قرار گیرد.
    کلیدواژگان: آلودگی هوا، مدل سازی، ISCST، شرکت پالایش نفت تبریز
  • بایرامعلی محمدنژاد، نوید پرچمی، جواد بهمنش صفحات 107-115
    پیشرفت های صنعتی و روی آوردن به کشاورزی مدرن ممکن است که به بعضی از مسائل جوامع بشری پاسخگو باشد؛ ولی عدم توجه به اصول بهره برداری، پسماندها، فاضلاب ها و رهاسازی آن ها به داخل منابع آب های شیرین می تواند نتایج جبران ناپذیری داشته باشد. امروزه، تغذیه گرایی یکی از مشکلاتی است که مخازن سدها به علت ورود آلودگی های صنعتی و کشاورزی با آن روبرو می باشند. تغذیه گرایی فرایندی است که به سبب تجمع املاح در اعماق آب دریاچه ها باعث پایین آمدن کیفیت آب می شود. هدف این تحقیق، شبیه سازی دو بعدی تغذیه گرایی مخزن سد مهاباد با استفاده از مدل CE-QUAL-W2 است. به منظور شبیه سازی دما و پارامترهای کیفی مخزن در سال های 1389 و 1390 مدل مذکور مورد استفاده قرار گرفت. واسنجی و صحت سنجی مدل بر اساس دما و پارامترهای کیفی شامل PO4، NO3، فسفر کل و نیتروژن کل، برای دوره بهمن 1389 تا شهریور 1390 در سه مقطع مخزن انجام گرفت. طبق تحلیل حساسیت مدل بر پایه دما و پارامترهای کیفی، نتایج نشان دادند که انطباق خوبی بین داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده وجود دارد. همچنین نتایج نشان دادند که تغذیه گرایی و شرایط خطرناک بر مخزن سد مهاباد حاکم بوده و فسفر تغذیه گرایی را در مخزن محدود می کرد.
    کلیدواژگان: تغذیه گرایی، CE، QUAL، W2، سد مهاباد، کیفیت آب
|
  • Vahid Ayan, Seyed Masoud Nasr Azadani, Alireza Khavandi, Mohammad Hossein Aminfar, Javad Alizadeh Someeh Pages 1-11
    Pavement foundation layers play a crucial role in construction and in-service loads. Unbound subbase as a layer of foundation can be constructed by natural and recycled materials. Over last two decades, sustainable development has been a prominent issue in all infrastructures and need for sustainable highway design, construction, maintenance and rehabilitation is becoming a priority for companies which work in highway industry. Each year, millions of tonnes of construction waste are produced from old buildings demolishing, poor drainage kerbs and pavement blocks renewal works, redesign or reconstruction of structures in Iran, which are carried to landfills placed outside the cities. The analysis of cost for demolishing, equipments and machineries, transportation and stockpiling showed that a huge cost is enforced on the government construction budget [1]. Dwindling number of landfills, diminishing of natural resources, increasing costs of extraction in quarries and transporting to the required projects on the one hand and adverse environmental impacts of the extraction and disposal on the other hand persuade a developing country such as Iran to take essential steps for recycling the construction and demolition wastes.
    Keywords: Natural aggregate, Recycled concrete aggregates, Pavement, Subbase, Construction wastes
  • Hamed Afsoos Biria, Mir Ahmad Lashteh Neshaei, Ataollah Ghabraia, Mir Abdolhamid Mehrdad Pages 13-24
    Construction of submerged groynes is one of the newest methods in beach stabilization. Practical knowledge of the submerged groynes design and their effects on the wave, current and shoreline change is not enough and it is developing. So far, numerous researches have been conducted for better understanding of wave’s pattern on the groynes. However, studies of the submerged groynes in a coastal area, has received little attention. Since the problem of coastal stabilization is of high importance, there is a need for more research in this area. Therefore, the access to wave parameters using numerical modeling can provide useful information for the design and layout of groynes, environmental considerations, and the main factors. In this study, a numerical simulation model of the waves by Mike 21 around the submerged groynes and comparison with the non submerged groynes is performed and variation of height of the waves around the groynes is discussed. Also, the main objective of this study has been focused on the groyne crest height impact on wave heights.
    Keywords: Submerged, non, submerged groynes, Wave pattern, Dahane Sar Sefidrood, Crest height
  • Javad Hajhoseyni, Javad Moradlou Pages 25-38
    With respect to catastrophic effects of apossible failure of concrete dam, theircontinuous safety evaluation seems essential. Investigation on concrete dams has increased extensively during the recent decades. However, considering intrinsic complexity of arch dams, there are considerable ambiguities that require more attention. One of the existing concerns is nonlinear dynamic behavior analysis of dam subject to sever loading such as earthquakes at MCL. On the other hands type of earthquake have different effects on seismic behavior of dam. Near-filed and far-field type of earthquake are two major classifications of earthquakes. The importance of the near source motion characteristics on the elastic and inelastic behavior of engineered structures has been noted by several researchers [1, 2]. Various criteria for classification of earthquakes to near-and far-field types have also been proposed [2].
    Keywords: Concrete gravity dam, Near, field earthquakes, Far, field earthquakes, smeared crack, Nonlinear analysis
  • Yousef Hassanzadeh *, Nazila Kardan A., Habib Hakimzadeh Pages 39-50
    When a structure is placed on an erodible bed, it causes an increase in local sediment transport capacity and consequently this leads to scour in the vicinity of the structure. This is referred to as local scour in the literature. Local scour has been identified as one of the key factors that cause failure of structures in the bridges, jetties and offshore platforms. The complexities of bridge scour mechanism have caused the scour to be one of the most active topics in civil engineering researches. Numerous studies have been reported on local scour around bridge piers in steady currents in the last decades. A majority of these studies deal with laboratory model studies. A brief literature review can reveal the importance of this subject. Several methods have been proposed by researchers to control the scour around the bridge piers. These methods can be divided into two main categories: the first one is the armoring method or increasing the resistance of the bed material around the pier as rip rap, and the second one is altering of the flow pattern around the pier.
  • Taher Rajaee *, Akram Zeynivand Pages 51-63
    Groundwater resources are one of the main sources of water supply. In recent years, the natural balance between fresh and saline water due to over-exploitation has been deteriorated and groundwater levels GLs in many parts of the country aquifers have turned negative. Evaluation and prediction of groundwater levels through specific models helps in forecasting of groundwater resources. In recent years, artificial neural networks (ANNs) have been used for GL prediction, aquifer parameter determination and groundwater quality monitoring. An important feature of ANN models is their ability to detect patterns in a complex system. Yang et al. [1] evaluated the potential of a BPANN and an Integrated Time Series (ITS) model based on the modern statistical models and techniques for the purpose of predicting the GL in an arid and semi-arid region of China. However, ANNs and other linear and non-linear methods frequently used have limitations with non-stationary data. ANN models cannot handle non-stationary data without input data pre-processing. The methods for dealing with non-stationary data are not as advanced as those for stationary data and additional research is needed to investigate methods that are better able to handle non-stationary data effectively. An example of such a method is wavelet analysis. Wavelet analysis can be used to decompose an observed time series (such as GL) into various components so that the new time series can be used as inputs for an ANN model. In this research, WA–ANN models were developed and compared with ANN and MLR models for forecasting GL at two tubes observed wells in the Sharif Abad watershed in Qom, Iran. In this paper, a new method based on coupling discrete wavelet transforms (WA) and ANN for GL forecasting is proposed. The relative performance of the proposed coupled wavelet-ANN models was compared to regular ANN models and Multiple Linear Regression (MLR) models for monthly GL forecasting. The comparison of the prediction accuracies of the WA-ANN and other models indicated that the proposed WA-ANN model could predict GL time series because of using multi-scale time series data as the ANN input layer.
    Keywords: Sharif Abad plain, Groundwater level, Artificial neural network, Wavelet transform, Multiple linear regression
  • Armaghan Severi A., Mohsen Masoudian *, Esmaeil Kordi, Klaus Roettcher Pages 65-78
    The use of the cylindrical structures has some advantages such as low cost, simple design, easy construction and the higher discharge coefficient. Masoudian and Gharahgezlou [1] performed several experiments on free over flow on a cylindrical weir to determine the discharge coefficient (Cd) and found that the Cd raises with increasing the nondimensional ratios of [Hw/R], in which R: cylinder radius, [Hw/yup] and non-dimensional numbers of Re and We. Masoudian et al. [2] performed a laboratory study on geometric and hydraulic parameters effect on the flow through the cylindrical weir that demonstrates with increasing the dimensionless ratio of [yup/D] and [yup/a], Cd goes up. They indicate that for a constant value of [yup/D] ratio, the Cd decreases with the increasing gate opening height as well as, cylindrical gate discharge coefficient is more than a sliding gate discharge coefficient [2]. Along with the vertical movement of cylindrical weir-gate, three different flows of over flow on weir, combined flow thought the weir-gate and under flow the gate can be observed. As a result, discharge coefficient of combined flow and the energy loss will also change. This structure can be used for precise control and measurement of passing flow in the low and high water levels for instant during the drought or flood conditions, therefore, in present research, an experimental study on the effect of vertical movement of cylindrical weir gate on flow hydraulics was performed.
    Keywords: Energy loss, Movable cylindrical structure, Cylindrical weir, gate, Discharge coefficient
  • Saman Bagheri *, Vaheedeh Babazadeh Pages 81-92
    Concentric steel X-braced frames are commonly used in steel structures to resist the lateral forces due to wind or earthquake loads. Common assumption for the brace connection is pinned, but in practice the connection of the braces could have partial rigidity, with regard to the details of the connection. In modeling of the X-braced frames, it is assumed that the diagonals at mid-span are crossing without interrupting each other; while, in practice one of the diagonals is discontinuous. On the other hand, the buckling load of the braces is affected by the effective length factor that is affected by the conditions of the end and mid connections [1, 2]. Therefore, changing the conditions of the brace connections affects the buckling load of the brace and consequently the behavior of the frame. In this paper, the behavior of two dimensional X-braced steel frames with different number of stories (3, 5 and 10) and bays (3 and 5) was investigated which were different in connection conditions of braces. The end and midconnections of the braces were modeled in either pinned or rigid extreme states with proportional effective length factors.
    Keywords: Steel frame, X, brace, Connection, Nonlinear analysis, Seismic analysis
  • Ali Seyedkazemi A.*, Morteza Hoseinali Beygi B Pages 93-98
    Introduction
    The seismic rehabilitation of exsisting buildings is a key issue in seismic zones. In fact, moderate to strong earthquakes are threatening the lives of many people and inflict severe damages on structures and infrastructures, so that they put a stop to daily life and cause the economy suffer from downturn in regional scale [1, 2]. Hence, extensive researches on the evaluation of seismic performance of the steel moment frames have been carried out in recent years [3]. Ghodrati et al. studied ordinary steel moment frame buildings designed by Code 2800 (second edition) [4] based on the Seismic Retrofitting Provisions [5] and came to the conclusion that buildings with moderate-to-high hieghts need retrofitting in the base upgrading level when using nonlinear static method to control [6, 7]. They also concluded that all buildings do not satisfy the base upgrading level when the spectral dynamic method is employed to control the accuracy of the design. In this study, it is intended to investigate and employ the most appropriate method in order to rehabilitate steel buildings in a way that not only it shows the real performance of the structure, but also it has the lowest cost.
    Methodology
    2.1. Studied models The plan for designated sample buildings is a 15*15m square with frames that are 5 meters away from each other. The studied buildings were selected in four types concerning the height: two, four, six and eight-story in which the height of each story was 3m. The buildings were assumed residential types with intermediate importance in the south of Tehran. The ground type was selected IV. In all buildings, the resistant system against the lateral loads in both directions has been steel ordinary moment frame. In order to bear the gravity load of stories, the oneway slab system (rib and block) has been used in ceiling. The connections are assumed to be rigid. Due to the type of selected plan and the direction of ribs, all of the frames in buildings have almost similar situations, and the required conclusions for the whole building can be reached through studying one frame. In all of these buildings, the frame being studied is the frame of axis-2 (a middle frame) that has more critical state due to the loading, especially in the columns. Fig. 1 shows the plan of buildings under the consideration and the frame being studied.
    Results And Discussion
    Previous researches showed that ordinary steel moment frame buildings which have been designed according to the Code 2800 (2nd edition), in controlling through the some methods of Seismic Retrofitting Provisions were not accepted and they need to be improved [6, 7]. In the present study, it is intended to investigate and identify the most appropriate method in order to rehabilitate such buildings in a way that it shows the real performance of the structure, meanwhile, it has the lowest cost. To this end, after rehabilitating of the members using different analyses in Seismic Retrofitting Provisions, the weights of structures and new members are calculated and compared with their previous weights, and overweight percentage, due to rehabilitating, is obtained. Fig. 2 shows the overweight percentage diagram of rehabilitated buildings in different methods.
    Keywords: Seismic retrofitting, Strengthening, Steel moment resisting frame
  • Khaled Zoroufchi Benis, Esmaeil Fatehifar *, Javad Ahmadi, Meysam Mohammadi Pages 99-106
    Air pollutants are potentially hazardous to human health, plants, animals, materials and surrounding environment including building, roads, etc. Almost in all cases, it is the human activities that are the main sources of pollution. Air pollution modelling is an essential tool for air pollution studies. Considering that observations are often sparse, models can be used to make inferences on concentrations where there is no information [1, 2]. The current study aimed to consider the pollutants (CO and SO2) concentration in areas adjacent to Tabriz Oil Refining Company and comparison of concentration with clean air standards of Environmental Organization of Iran. The effect of wind speed and direction on dispersion profile of air pollution was also considered. Therefore, the ISCST (Industrial Source Complex-Short Term) model was used to simulate pollutant distributions on two different days in order to assess the ground level concentration of pollutant in the study area.
    Keywords: Air pollution, Modelling, ISCST, Tabriz Oil Refining Company
  • Bayram Ali Mohammadnejhad, Navid Parchami, Javad Behmanesh * Pages 107-115
    Eutrophication is one of the most important environmental problems of the enrichment in surface freshwater bodies due to organic compounds originating from agricultural activities and industrial effluents. Eutrophication causes the reduction of water quality in eutrophic lakes and reservoirs. The purpose of this study was two dimensional simulation of eutrophication in Mahabad Reservoir by using of CE-QUAL-W2 model. Eutrophication is a process that forms due to excessive accumulation of nutrients in the body of water in the reservoir or lake sediments. It can lead to the activity of microorganisms and be followed by the uncontrolled growth of aquatic plants [1]. One of the important studies on the use of CE-QUAL-W2 model in the reservoir can be mentioned by choi et al. [2]. They used this model for the investigation of possible impacts of enlarged water body according to dam reconstruction on the hydrodynamics and water quality of the reservoir. For calibration and validation of the model, field-collected data were compared with model predictions for water level fluctuations and water temperature and the model results showed a good agreement with field measurements. Demand for water is steadily increasing throughout the world. Water quality has become increasingly more important in reservoir management. Reservoir managers and the public have come to the realization that water quality affects other environmental interests, such as fish and wildlife, and can impact or impair water use. The Mahabad dam has great importance in the supply of drinking water in Mahabad city. Inthe present research, changes of water quality in this reservoir were studied and provide an appropriate model to simulation of eutrophication in Mahabad Reservoir.
    Keywords: Eutrophication, CE, QUAL, W2, Mahabad Dam, Water Quality